【摘 要】
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近年来航天发射任务日益增多,对遥测系统可靠性要求日益提高。遥测发射机是遥测系统最为核心的工作设备,直接影响着遥测数据获取的质量与效果,决定了遥测任务的成败。传统箭载遥测发射机主要采用超外差结构实现发射通道,该结构采用多级串联变频,结构冗长、使用分立器件多,系统故障率相对较高。本课题结合航天发射任务要求,采用结构简单的零中频结构和冗余备份设计对传统超外差式箭载遥测发射机提出高可靠化改进。设计并实现了
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近年来航天发射任务日益增多,对遥测系统可靠性要求日益提高。遥测发射机是遥测系统最为核心的工作设备,直接影响着遥测数据获取的质量与效果,决定了遥测任务的成败。传统箭载遥测发射机主要采用超外差结构实现发射通道,该结构采用多级串联变频,结构冗长、使用分立器件多,系统故障率相对较高。本课题结合航天发射任务要求,采用结构简单的零中频结构和冗余备份设计对传统超外差式箭载遥测发射机提出高可靠化改进。设计并实现了采用零中频结构设计、冗余备份设计和故障自检测的数字通用箭载高可靠遥测发射机。本课题所设计遥测发射机采用AD9361芯片实现零中频发射通道,该芯片收发一体,高度集成且满足IEC 61508标准B级指标,芯片故障率在10-7至10-8（/h）,远小于超外差结构的系统故障率。冗余备份方案采用两片AD9361芯片实现发射通道冗余设计,进一步降低系统故障率,提升可靠性。故障自检测方案采用基于DTTL位同步环锁定状态检测的方式,耦合一部分主发射通道的输出到AD9361的接收通道进行下变频,然后对下变频后的输出进行载波解调,并对载波解调结果进行DTTL位同步环锁定检测;载波解调采用FM/PCM正交相干解调。遥测发射机调制方案采用PCM/FM正交调制以适应零中频结构。通过实机测试,数字通用箭载高可靠遥测发射机的发射性能在2.2G～2.3GHz频段和PCM/FM数据速率6.8～12.88Mbps的条件下满足预定指标要求;DTTL环位同步锁定状态检测能够检测出发射通道调制信号的异常,根据实际情况改变DTTL环锁定指示的状态,切换遥测发射机的发射通道。本课题的设计对提高箭载遥测发射机的可靠性具有一定的实际意义。
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